(57)【要約】【課題】ピン傾斜時の面圧増加対策を施して防振ブッシュを小径化すること。【解決手段】内筒１１と外筒１２との間に弾性ゴム１３を配設し、内筒１１を貫通してピン１４が嵌合されている防振ブッシュ１０において、弾性ゴム１３が、最も肉厚とした軸方向中心位置付近から外側へ向けて薄肉となる傾斜面を有している。【選択図】図１
2006189060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内筒と外筒との間に弾性体を配設し、前記内筒を貫通して入力軸が嵌合されている防振ブッシュにおいて、
前記弾性体が、最も肉厚とした軸方向中心位置付近から外側へ向けて薄肉となる傾斜面を有していることを特徴とする防振ブッシュ。
【請求項２】
前記弾性体は、軸方向において中心部が低くかつ外側が高い異なるばね定数に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の防振ブッシュ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば風力発電装置の増速機等の支持に用いられる防振ブッシュに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
風力発電装置においては、風車の回転を増速して発電機を駆動する増速機等の回転機械を支持するとともに、振動の伝達を吸収して制御するため、従来より防振ブッシュが使用されている。
ここで、上述した防振ブッシュの従来例を図３及び図４に示して簡単に説明する。この防振ブッシュ１は、内筒２と外筒３との間に弾性ゴム（弾性体）４を配設し、入力軸となるピン５が内筒２を貫通して嵌合されている。この場合、内筒２と外筒３との間に配設される弾性ゴム４は、厚さが均等な円筒型の防振ゴムである。
【０００３】
一方、小型軽量化及び内筒端面の面圧を小さくすることが可能な防振ブッシュとして、軸方向の中央部付近に軸直角方向に膨出する膨出部を有する筒状の内筒の外側に間隔をあけて外筒を配置し、内筒と外筒との間にゴム状弾性体を介在させて加硫成形し、その加硫成形後に、内筒の軸方向端面を圧接治具により軸方向に圧接して、内筒の端部肉厚をその他の部分よりも大に設定した拡径部を形成し、内筒端面の面積を大きくしたものが開示されている。この場合、ゴム弾性体の肉厚は、膨出部の存在により軸方向の中央部付近が最も薄くなる。（たとえば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００３−１０６３５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年は風力発電装置が大型化する傾向にある。このため、風力発電装置の大型化に伴い、たとえば増速機を支持するトルクアーム部からピン５に作用する加重も増加する。従って、防振ブッシュ１の径や長さを増して大型化し、ピン５の大入力に対応することが必要となる。このような防振ブッシュ１の大型化は、設置スペース、重量及びコスト等を増加させる要因となるため好ましくない。特に、風力発電装置のナセル内は厳しい寸法制限を受けるため、大型化した場合でも防振ブッシュ１を軸方向及び半径方向に大きくするには限界がある。
さらに、上述した従来技術の防振ブッシュ１は、弾性ゴム５が均一厚さの円筒形状であるから、特に入力ピン５の傾斜時においては、両端部に近い領域ほど入力ピン５から内筒２を介して弾性ゴム５に受ける面圧の増加が顕著になり、安定したばね定数及びダンピングの確保が困難になる。このようなピン傾斜時の不具合に対応するためには、より一層径の大きい防振ブッシュ１が必要となり、従って、防振ブッシュ１をさらに大型化する原因となるため好ましくない。
【０００５】
このように、風力発電装置の大型化に伴い、ピン入力の増加及びピン傾斜時の面圧増加を原因とする防振ブッシュの大型化は避けられないため、設置スペース、重量及びコスト等の増加を最小限に抑える防振ブッシュの開発が望まれる。特に、ピン傾斜時の面圧増加対策を施すことにより、防振ブッシュの径を抑制することが望まれる。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、特にピン傾斜時の面圧増加対策を施して防振ブッシュを小径化することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明に係る防振ブッシュは、内筒と外筒との間に弾性体を配設し、前記内筒を貫通して入力軸が嵌合されている防振ブッシュにおいて、前記弾性体が、最も肉厚とした軸方向中心位置付近から外側へ向けて薄肉となる傾斜面を有していることを特徴とするものである。
【０００７】
このよう本発明の防振ブッシュによれば、弾性体が、最も肉厚とした軸方向中心位置付近から外側へ向けて薄肉となる傾斜面を有しているので、ピン傾斜時には、ピンに作用する荷重を傾斜面で受けることが可能になる。
【０００８】
上記の防振ブッシュにおいて、前記弾性体は、軸方向において中心部が低くかつ外側が高い異なるばね定数に設定されていることが好ましく、これにより、薄肉となる端部側では弾性体のばね定数が高く、かつ、厚肉となる中心部側では弾性体のばね定数は低くなるので、面圧に対するダンピング性能を軸方向に略均一化することができる。
【発明の効果】
【０００９】
上述した本発明の防振ブッシュによれば、入力ピン傾斜時の面圧を弾性体の傾斜面で受けるようになるので、端部に対して集中的に大きな面圧が作用するようなことはなく、傾斜面全体が略均等に面圧を受けるようになる。従って、弾性体に作用する面圧を低減して安定したダンピング性能を得ることができ、たとえば風力発電装置の大型化等に伴い入力ピンへの入力が増加する場合であっても、防振ブッシュ径の増大を最小限に抑えて小径・小型化することができる。そして、このような防振ブッシュの小径・小型化により、設置スペース、重量及びコスト等の増加を最小限に抑えるという顕著な効果が得られる。
【００１０】
また、軸方向において中心部が低くかつ外側が高い異なるばね定数に設定した弾性体を採用することにより、薄肉となる端部側では弾性体のばね定数が高く、かつ、厚肉となる中心部側では弾性体のばね定数は低くなるので、肉厚の異なる弾性体においても面圧に対するダンピング性能を軸方向に略均一化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る防振ブッシュの一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示す縦（軸方向）断面図において、防振ブッシュ１０は、内筒１１と外筒１２との間に弾性体として所定のばね定数を有する弾性ゴム１３が配設されている。また、内筒１２の内部空間には、軸方向に貫通して入力軸となるピン１４が嵌合されている。内筒１１及び外筒１２は金属等の筒状部材であり、内筒１１の外周面及び外筒１２の内周面は、いずれも機械加工等により軸方向の中心部が最も薄肉の傾斜面とされる。
弾性ゴム１３は、内筒１１の外周面及び外筒１２の内周面の傾斜面間となる空間に加硫成形される。このため、弾性ゴム１３は、軸中心位置付近が最も厚肉となり、両端部側へ向けて徐々に肉厚が減少する略円筒状となる。すなわち、弾性ゴム１３の縦断面形状は、最も肉厚とした軸方向中心位置付近から外側へ向けて薄肉となる傾斜面が内周面側及び外周面側に形成されたものとなる。なお、上述した弾性ゴム１３は、全体のばね定数が同一に設定されたものである。
【００１２】
図示の弾性ゴム１３は、内筒１１と接触する内周側及び外筒１２と接触する外周側が上下対称の傾斜面を有している。このため、ピン１４が傾斜する方向の入力（矢印Ｆ）を受けると、一方の端部（図示の例では左側）が上向きに内筒１１を押圧し、他方の端部（図示の例では右側）が下向きに内筒１１を押圧する。従って、弾性ゴム１３は、傾斜面において内筒１１から略平面的な押圧を受けることとなり、端部に集中的に大きな押圧を受けるようなことはない。
すなわち、ピン１４の傾斜による入力を傾斜面の略全面で受けるため、同じ入力を受ける場合の面圧は端部等に集中する場合と比較して大幅に低減され、かつ、安定したばね定数及びダンピング性能を得ることができる。
【００１３】
次に、上述した防振ブッシュ１０の変形例を図２に示して説明する。なお、上述した図１の実施形態と同一の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この変形例の防振ブッシュ１０Ａでは、軸方向においてばね定数が異なる弾性ゴム２０を採用している。図示の例では、軸方向の中心部に低弾性ゴム２１を配置し、その両端部に高弾性ゴム２２を配置した構成とされる。すなわち、厚肉となる中心部のばね定数を低く、かつ、薄肉となる外側のばね定数を高く設定し、軸方向にばね定数が異なる弾性ゴム２０を採用している。
【００１４】
このように、ばね定数が異なる低弾性ゴム２１及び高弾性ゴム２２は、内筒１１の外周面及び外筒１２の内周面の傾斜面間となる空間に加硫成形される。このため、弾性ゴム２０も上述した実施形態の弾性ゴム１０と同様に、軸中心位置付近が最も厚肉となり、両端部側へ向けて徐々に肉厚が減少する略円筒状となる。すなわち、弾性ゴム２０の縦断面形状は、最も肉厚とした軸方向中心位置付近の低弾性ゴム２１から外側の高弾性ゴム２２へ向けて薄肉となる傾斜面が内周面側及び外周面側に形成されたものとなる。
【００１５】
このような構成とすれば、ピン１４が傾斜した際の入力を傾斜面で受けて面圧を低減できるだけでなく、軸方向におけるダンピング性能を略均一化することもできる。これは、薄肉となる端部側にはばね定数の高い高弾性ゴム２２が配設され、かつ、厚肉となる中心部側にはばね定数の低い低弾性ゴム２１が配設されているので、略水平状態の入力軸１４から受ける入力により生じる面圧に対し、軸方向に略均一なダンピング性能を得ることが可能になるのである。
また、図示の例ではばね定数が異なる２種類の弾性ゴムを並べて使用したが、ばね定数が異なる３種類またはそれ以上の弾性ゴムを並べて使用すれば、ダンピング性能をより一層均一化することができる。さらに、軸方向の中心部から両側へ徐々に、ばね定数が連続して無段階に大きくなるよう加硫成形した弾性ゴムを使用してもよい。
【００１６】
また、上述した変形例では、低弾性ゴム２１と高弾性ゴム２２とを一体的に加硫成形した弾性ゴム２０を採用しているが、たとえば低弾性ゴム２１と高弾性ゴム２２との間のように、ばね定数の異なる弾性ゴム間に適宜隙間を設けてもよい。このような隙間を設けることにより、弾性変形時に隣接する弾性体どうしが干渉しあってスムーズな動作の妨げとなるのを防止することができる。
なお、上述した実施形態では、外筒１１の内周面側にも傾斜面を形成してあるが、内筒１１の外周面側のみに傾斜面を形成してもよい。
【００１７】
以上説明したように、本発明の防振ブッシュ１０，１０Ａによれば、入力ピン１４の傾斜時に面圧を弾性ゴム１０，２０の傾斜面で受けるようになるので、両端部に対して集中的に大きな面圧が作用するようなことはなく、傾斜面全体が略均等に面圧を受けるようになる。従って、弾性ゴム１０，２０に作用する面圧を低減することができ、ピン１４の傾斜時であっても安定したばね定数及びダンピング性能を得ることができる。また、入力ピン１４への入力が増加する場合であっても、防振ブッシュ１０，２０の径が増大するのを最小限に抑えて外形を小径・小型化することができる。このような防振ブッシュ１０，２０の小径・小型化により、風力発電装置のナセル等限られた設置スペース内での使用が容易になり、さらに、重量及びコスト等の増加についても最小限に抑えることができる。
また、軸方向において中心部が低くかつ外側が高い異なるばね定数に設定した弾性ゴム２０を採用することにより、肉厚の異なる弾性体においても面圧によるダンピング性能を軸方向に略均一化することができる。
【００１８】
ところで、上述した実施形態では、防振ブッシュ１０，２０が風力発電装置の増速機を支持するものとしたが、たとえば自動車のエンジンや変速機など、回転機械等の防振及び支持を行う他の用途にも適用可能なことはいうまでもない。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る防振ブッシュの第１の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係る防振ブッシュの第２の実施形態を示す縦断面図である。
【図３】防振ブッシュの従来例を示す外観斜視図である。
【図４】従来の防振ブッシュを示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０，１０Ａ    防振ブッシュ
１１    内筒
１２    外筒
１３，２０    弾性ゴム（弾性体）
１４    ピン（入力軸）
２１    低弾性ゴム
２２    高弾性ゴム
【図１】
2006189060.tif 000003
【図２】
2006189060.tif 000004
【図３】
2006189060.tif 000005
【図４】
2006189060.tif 000006